讲义3温度检测电路的设计与仿真

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1、第四章运算放大电路的设计与仿真教学内容1.运算放人器的功能特性2.运算放大电路的设计与仿真3.温度检测电路的设计一、运算放大器的特性•模拟集成电路，具有高增益，高输入阻抗，低输出阻抗，高共模抑制比的特性。•运放加上负反馈时工作在线性放大区，广泛用于信号放大、叠加、微分、积分和滤波电路。•不加负反馈或加上正反馈则工作在非线性区，主要用于比较器和振荡器。二.温度监测报警电路设计温度检测电路比较电路报警电路1.温度检测电路设计与仿真：(1)传感器电路(2)运算电路1.1•传感器电路AD590是美国模拟器件公司生产的单片集成两端感温电流源，一种已经I

2、C化的温度感测器，它会将温度转换为电流。其规格如下：1、温度每增加1°C,它会增加1UA输出电流2、可测量范围-55°C至150°C3、供电电压范fflHV至+30VFLATPACKTO-52S0IC8<7NC=NOCONNECTAD590的外形电昭TOPVIEW(NottoScale)'心'・传得器电路符号d：//www・qo・Qddaxom图1AD590引脚图AD590的输出电流是以绝对温度零度(-273£)为基准，每增加1°C,它会增加luA输出电流，因此在室温25°C时，其输出电流lout二(273+25)二298UA。AD590的模

3、拟仿真？方法：设计一个恒流源，输出为0.lmA(lOOuA)oV二100uA*(27・32KQ+10*m%KQ)=(2.732+0.01m)V.用m的值表示测量的温度。摄氏温度AD590电流经10KQ电压or273.2必2.732Vlor283.2uA2.832V2or293.2必2.932V30C303.2必3.032V4or313.2必3.132V5or323.2嚥3.232Veor333.2必3.332Vioo°C373.2必3.732V*简单的恒流源设计例：三极管偏压电路1.6K1.6疋+8.2疋xior=1.671.0=1mA.V利

4、用PNP三极管供应电流给负载电路•首先，利用二极管0.6V的压降，提供8.2V基极偏压（10-3x0.6二8.2）.4.7K电阻只是用來形成通路,而且不希望（也不会）有很多电流流经这个电阻。VE=VB+0.6=8.8VPNP品体的560欧姆电阻两端电位差是1.2V,所以电流是2mAV28.+10V560(2>»sk7a4SSSS用lok1.电压输出电路2.电压跟随电路1.2.运算电路目标：实现电信号不失真的放大。摄氏温度AD590电流经10KQ电压VoutlVout2o°c273.2uA2.732V0Ov10°C283.2uA2.832V-0

5、.lv0.5v20°C293.2uA2.932V-0.2lv30°C303.2uA3.032V-0.3v1.5v40°C313.2uA3.132V-0.4v2v50°C323.2uA3.232V-0.5v2.5v60°C333.2uA3.332V-0.6v3v100°C373.2uA3.732V-lv5v1.2电信号的处理电路1）信号的算术处理电路满足对称条件:R1=R2Rf=Rp则：RfRf2）电压跟随电路的作用增加输入阻抗1.比较与判别电路的设计：同相比较器:参考电压在负相端，输入信号在同相端。当输入信号大于阈值电压，输出为正稳压值。当输

6、入信号小于阈值电压，输出为负稳压值。反相比较器：当输入信号大于阈值电压，输出为负稳压值。当输入信号小于阈值电压，输出为止稳压值。2.报警电路设计与仿真NPN三极管的开关电路蜂鸣器报警电路发光二极管光效电路实验项目报告书实验名称温度检测报警电路设计与仿真姓名日期专业-、实验目的（详细指明输入输出）1、掌握运算放大器的工作原理与特性2、掌握简单信号检测电路、运算放大电路、比较电路和报警电路的设计3、使用Multisim11实现电路的仿真二、实验步骤（详细写出理论计算、理论电路分析过程并画出电路仿真图及相关数据）1、信号检测电路设计与仿真2、信号放

7、大电路设计与仿真3、比较电路的设计与仿真4、报警电路的设计与仿真电路设计总结:二.总体电路原理图的设计（采用Protel99se）三.元器件表